Question

 

1.    Um bloco de ferro tem 3 m3 a uma temperatura inicial de 10ºC. Determine o volume final do bloco quando este atinge uma temperatura de 88ºC, sabendo que o coeficiente de dilatação linear do ferro é igual a 12.10-6 ºC-1.

1.      Um motor térmico recebe 1200cal de uma fonte quente mantida a 2270°C e transfere parte dessa energia para o meio ambiente a 240°C. Determine o trabalho máximo esperado para esse motor.

 

Answer 1

1) coeficiente de dilatacao volumetrica = 3 * c.d. linear

gama = 3*12 *10^-6 = 36*10^-6

/\V = Vo*gama*/\t

/\V = 3 * 36*10^-6 * 78

/\V = 8424 *10^-6

/\V = 0,08424

Volume Final = 3 + 0,08424 = 3,08424m^3

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2) Pelo ciclo de Carnot temos:

Rendimento = 1 - temp fonte fria / temp fonte quente (em Kelvin)

TK = TC + 273
TK = 2270 + 273 = 2543K

TK = 240 + 273 = 513K

Rendimento = 1 - 513/2543

Rendimento = 1 - 0,2

Rendimento = 0,8 =  80%

Ou seja, se esse motor recebe 1200cal= 4800 Joules , o máximo que ele realizará de trabalho será 3840 Joules = 960 Calorias.

Answer 2

Dados:
Vi = volume inicial = 3 m³
ti = temperatura inicial = 10º C
Vf = volume final = ?
tf = temperatura final = 88º C
a = coeficiente de dilatação linear do ferro = 12.10-6 ºC-¹.
Vf -= volume final = ?

Cálculo da dilatação volumétrica delta V
Delta V = Vi.y.(tf - ti)
Delta V = 3.3.12.10^-6.(88 - 10)
Delta V = 3.3.12.10^-6.78
Delta V = 8424.10^-6
Delta V = 0,008424 m³

Vf = delta V + Vi
Vf = 0,008424 + 3
Vf = 3,008424 m³